[发明专利]一种模拟编码中基于最大后验概率的译码方法

说明书

本发明涉及一种模拟编码中基于最大后验概率的译码方法，包括：S1、发送端将经过模拟编码后的信号和块方差通过引入设定混沌函数伪模拟传输SoftCast发送到接收端；S2、对接收到的模拟信号的噪声建模为高斯噪声，得到等效建模的待解码信号；S3、计算编码增益；S4、利用设定的混沌函数和MAP译码器高斯分布函数的闭合表达式，得到1/2模拟编码和1/3模拟编码的MAP解码闭合表达式；S5、DCT系数矩阵经过IDCT重建得到带噪编码符号的解码输出。与现有技术相比，本发明充分利用信源的先验概率分布信息和已知的接收数据，同时平衡性能和计算复杂度，在实际系统中具有易于使用的优点。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其是涉及一种模拟编码中基于最大后验概率的译码方法。

背景技术

目前基于数字传输的分层编码技术虽然能够实现接收质量的可伸缩性，但还是无法完全避免悬崖效应，只是将其转化成了阶梯效应。究其原因，无线数字传输的核心技术是编码，输入的信源首先通过变换、量化和熵编码等信源编码技术进行压缩去除冗余，压缩后的信源对传输误差非常敏感，一个比特的错误经常会造成大量数据不可解码，因此压缩后的信源要通过信道编码引入冗余进行保护。

面对日益突出的数字无线传输问题，考虑到用户对接收的图像视频等具有一定的失真容忍度，近年来兴起了无编码传输技术，可以解决多播、广播的异构性问题，实现用户接收质量的无缝伸缩性。在数字传输中，信道编码(如Turbo码和LDPC码)主要是对二值输入进行编码，其编码的结果也是二值的。然而在伪模拟信道编码中，输入是图像视频的像素值或变换系数，这种针对多值图像视频输入的高效伪模拟信道编码以及译码算法目前依然是研究的难点。

衡量模拟编码方案的解码性能实质上是基于接收数据对目标数据进行正确估计。与使用量化和数字纠错码的传统数字通信系统相比，误码率不再适用于模拟编码系统，均方误差是一个广泛使用的度量。目前基于已有的混沌函数的模拟编码普遍采用最大似然(ML)和最小均方误差(Minimum Mean Square Error，MMSE)的解码算法。ML译码算法在均方误差性能的意义上不是最优的，因此它的性能有待提高。最小均方误差的优化目标是为了使基于接收数据的估计值和目标数据的均方误差最小化，但该算法涉及高度非线性数值计算，例如Q函数，在实际系统中使用时由于算法复杂度太高往往难以实现。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种模拟编码中基于最大后验概率的译码方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种模拟编码中基于最大后验概率的译码方法，包括以下步骤：

S1、发送端将经过模拟编码后的信号和元数据形式的GOP分块方差通过引入设定混沌函数的伪模拟传输SoftCast发送到接收端；

S2、对接收到的模拟信号的噪声建模为高斯噪声，得到等效建模的待解码信号；

S3、计算编码增益；

S4、利用设定的混沌函数和MAP译码器高斯分布函数的闭合表达式，得到1/2模拟编码和1/3模拟编码的MAP解码闭合表达式；

S5、通过MAP解码闭合表达式得到DCT系数矩阵，经过IDCT重建得到带噪编码符号的解码输出。

优选的，所述步骤S1中经过模拟编码后的信号还需要进行功率缩放。

优选的，所述步骤S2具体包括：

S21、接收端从所接收的GOP分块方差的元数据恢复协方差矩阵并计算功率缩放因子，通过线性最小二乘估计器处理接收的待解码信号；